guia altimetria

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN

Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional IntegralGUÍA DE APRENDIZAJE

Versión: 02

Fecha: 30/09/2013

Código: F004-P006- GFPI

GUÍA DE APRENDIZAJE Nº 2

1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUIA DE APRENDIZAJE

Programa de Formación: Código 921218 Versión: 100

TECNÓLOGO EN AGUA Y SANEAMIENTO.

Nombre del Proyecto: Código: 958915 IMPLEMENTACIÓN DE UN PROGRAMA DE OPERACIÓN, MANTENIMIENTO, CONTROL Y APROVECHAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO EN EL SENA CENTRO MULTISECTORIAL DE TERNERA.

Fase del proyecto: PLANEACION

Actividad (es) del Proyecto:

Actividad (es) deAprendizaje:REALIZAR LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO Y ELABORACIÓN DE PLANOS.

Ambiente de formaciónESCENARIO (Aula, trabajo en campo, taller, elementos y condiciones deseguridad ,salud ocupacional y medio ambiente

MATERIALES DE FORMACIÓNDEVOLUTIVO(Herramientas equipo, topográfico, computadores)

CONSUMIBLE(unidades empleadas durante el programa)

Resultados de Aprendizaje:

DIBUJAR PLANOS Y ESQUEMAS A MANO ALZADA Y A ESCALA

Competencia:

PLANEAR LA OPERACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS REDES DE ACUEDUCTO CON BASE EN LA DEMANDA DEL SERVICIO

Aulas con equipos y mesas de trabajo,(SIG). Trabajo de campo

Equipos con programasbásicos, Computador y equipos topográficos

Guías de Aprendizaje, Material de apoyo. OVA y LMS.

Resultados de Aprendizaje:

REALIZAR EL LEVANTAMIENTO ALTIMÉTRICO DE UNA POLIGONAL ABIERTA.

Competencia:

PLANEAR LA OPERACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS REDES DE ACUEDUCTO CON BASE EN LA DEMANDA DEL SERVICIO

Aulas con equipos y mesas de trabajo,(SIG). Trabajo decampo

Equipos conprogramas básicos, Computador y equipos topográficos

Guías de Aprendizaje, Material de apoyo. OVA y LMS.

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SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓNProceso Gestión de la Formación Profesional Integral

Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral

Versión: 02

Fecha: 30/09/2013

Código: F004-P006-GFPI

Duración de la guía; semana1 ( en horas):

40 horas

2. INTRODUCCIÓN

La altimetría (también llamada hipsometría) es la rama de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos para determinar y representar la altura o "cota" de cada punto respecto de un plano de referencia. Con la altimetría se consigue representar el relieve del terreno, (planos de curvas de nivel, perfiles, etc.).

Se encarga de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre diferentes puntos del terreno. Las cuales representan las distancias verticales, medidas a partir de un plano horizontal de referencia.

También es importante conocer los factores con los cuales la altimetría a ido modernizándose, cada vez es más útil y fácil de aprender, además que es algo con lo que debemos familiarizarnos.

3. ESTRUCTURACION DIDACTICA DE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

3.1 Actividades de Reflexión inicial.

La altimetría tiene en cuenta las diferencias de nivel existentes entre los distintos puntos de un terreno. Para poder conocer estas diferencias de nivel hay que medir distancias verticales directa e indirectamente. Esta operación se denomina Nivelación.

La Nivelación, término general que se aplica a cualquiera de los diversos procedimientos altimétricos por medio de los cuales se determinan elevaciones o niveles de puntos, o bien, diferencias de elevación o desniveles, es una operación importante para obtener los datos necesarios para la elaboración de mapas o planos de configuración.




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1. Que es el altimetría?

2. ¿Para qué se utilizan los planos altimétricos?

3. ¿Qué equipo y herramientas de utilizan en altimetría?

4. ¿En qué consiste la nivelación de terreno?

5. ¿Qué es diferencia de nivel?

6. En que consiste el nivel medio del mar?

3.2 ACTIVIDADES DE CONTEXTUALIZACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE CONOCIMIENTOS NECESARIOS PARA EL APRENDIZAJE

CONCEPTOS BASICOS

La altimetría (también llamada hipsometría) es la rama de la topografía que estudia el conjunto de métodos y procedimientos para determinar y representar la altura o "cota" de cada punto respecto de un plano de referencia. Con la altimetría se consigue representar el relieve del terreno, (planos de curvas de nivel, perfiles, etc.).

La altimetría es la parte de la topografía que se encarga a medir las alturas, estudia los métodos y técnicas para la representación del relieve del terreno así como para determinar y representar la altura; también llamada "cota", de cada uno de los puntos, respecto de un plano de referencia.

El fundamento de la altimetría se basa en realización de la medición de las diferencias de nivel o de elevación entre los diferentes puntos del terreno, las cuales representan las distancias verticales medidas a partir de un plano horizontal de referencia. La determinación de las alturas o distancias verticales también se puede hacer a partir de las mediciones de las pendientes o grado de inclinación del terreno y de la distancia inclinada entre cada dos puntos. Como resultado se obtiene el esquema vertical.

La altimetría tiene por objeto representar la verdadera forma del terreno, es decir, no sólo su extensión, límites y obras que lo ocupan, sino también la forma se su relieve, haciendo para ello las operaciones necesarias.




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Este aspecto tiene mucha importancia para las aplicaciones de operaciones en el terreno, o sea, son aspectos de fundamental importancia dentro del contenido de la topografía para el ingeniero de la rama agropecuaria.

Nota: En planimetría no se consideraba la forma real del terreno, ya que solo se consideraba la proyección de la superficie sobre el plano horizontal.

CONCEPTOS FUNDAMENTALESSUPERFICIE DE NIVEL: Los levantamientos planimétricos para extensiones relativamente pequeñas se puede considerar la Tierra como plana. De esta manera, la posición plana en dos dimensiones queda fácilmente representada sin un error apreciable. Pero los puntos situados sobre el terreno tienen diversas elevaciones o alturas y es necesario además de su localización mapear un sistema que facilite su determinación y representación de sus posiciones altimétrica con relación a una superficie horizontal sino concéntrica a la tierra. A la superficie concéntrica a la tierra que se toma como referencia para la determinación altimétrica se les denomina superficie de nivel, y se define como aquella superficie continua, situada en cualquier posición, pero perpendicular a la gravedad resultando, por lo tanto, una superficie equipotencial. Dentro de los límites propios de la topografía, las superficies de nivel pueden ser consideradas esféricas, y, por consiguiente, equivalentes y paralelas, pero por tal consideración no puede ser aceptada en geodesia, ya que son más elípticas y tienden aproximarse más en los polos que en el ecuador.

LINEA DE NIVEL: Es toda línea perteneciente a una superficie de nivel y por consiguiente, normal a la dirección de la fuerza de gravedad en cada uno de los puntos.

NIVEL MEDIO DEL MAR: La superficie de los mares en clama tiene que ser siempre perpendicular a la gravedad, y por tanto, es por definición una superficie de nivel. Esta condición posibilita que adoptando dicha superficie de nivel como superficie de cota 0 por todos los países, las elevaciones de la corteza terrestre pueden ser comparadas ente sí, cualquiera que sea el lugar en que se encuentren localizados. Ejemplo tenemos que el monte Everest en el Himalaya, tiene mas de 6000m de alto que el pico Cuba. La altura del nivel medio del mar se mide con instrumentos llamados mareógrafos, instalados en aguas razonablemente tranquilas, en las proximidades de la costa. Para los trabajos geodésicos y topográficos, la determinación del nivel medio del mar la realizan instituciones especializadas de cada país y los mismos aparecen indicados en los mapas topográficos nacionales.

SUPERFICIE DE REFERENCIA ARBITRARIA: Cuando se va a realizar un trabajo altimétrico en que se requiere conocer el desnivel relativo entre puntos característicos puede tomarse una superficie de comparación arbitraria, asignándole a un punto bien definido sobre el terreno o establecido con ese fin. Esto debe hacerse cuidando que la altura asignada al punto que vayan a levantarse queden por encima de la superficie de referencia, de manera que sus elevaciones sean positivas.

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COTAS ALTIMÉTRICAS: Son las elevaciones de los puntos con respecto a una superficie que se toma como referencia. Las superficies de referencia pueden ser el nivel del mar u otra superficie arbitraria, por eso es necesario distinguirla denominándose cotas altimétricas relativas a las elevaciones de los puntos sobre una superficie de comparación elegida arbitrariamente y cotas altimétricas absolutas o altitudes a las que se encuentran referidas al nivel medio del mar. En los trabajos técnicos se emplean más comúnmente la denominación de cotas absolutas, y en los trabajos y documentos de carácter científicos la denominación de altitudes.

PUNTOS DE COTA FIJA (PCF): Son aquellos puntos cuyas altitudes han sido determinadas y ajustadas, sirviendo estos valores como superficies de nivel de referencia para los diversos trabajos topográficos y su control. Estos puntos se encuentran distribuidos por todo el territorio nacional, en mayor o menor número, en dependencia del grado de desarrollo e importancia técnica-económica de cada zona, constituyendo lo que se denomina redes de apoyo y control altimétrico.

PLANO HORIZONTAL: Es el plano normal a la dirección de la fuerza de gravedad en ese punto, por lo tanto es tangente a la superficie de nivel que pasa por dicho punto. En topografía técnica, el plano horizontal y la superficie de nivel correspondiente pueden considerarse coincidentes dentro de las distancias a las cuales se realizan las visuales de nivelación.

LINEA HORIZONTAL: Es toda línea contenida en el plano horizontal, siendo tangente a la respectiva línea y tiene la misma dirección.

LINEA VERTICAL: Es la línea recta bajada hacia el centro de la tierra, lo cual corresponde a la dirección de la gravedad en dicho punto. Dentro de los límites topográficos se puede considerar como el hilo de una plomada que pende sobre el punto.

Los instrumentos utilizados en altimetría buscan perfección a la hora de medir alturas y elevaciones. El instrumento más importante en la materia es el Nivel, instrumento empleado en la nivelación por alturas, consiste en la determinación de la altura de los puntos del terreno, (en realidad de sus puntos característicos), sobre una superficie del nivel que se toma como superficie de comparación de nivel; esta superficie se puede elegir arbitrariamente y puede ser cualquiera, con la única condición de que todos los puntos de la superficie del terreno considerada estén situadas por encima de ellos.

APARATOS UTILIZADOS EN NIVELACIÓN:

Equialtimetro: Nivel topográfico:

Se basa en la lente la cual está compuesta por tres hilos; hilo superior, hilo medio e hilo inferior; de forma general y con practica se lee el hilo medio (estos hilos forman la famosa cruz filar.




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Las partes básicas del nivel son: lente con cruz filar, visor con colimador, tornillo de moviendo lento horizontal, nivel de burbuja, trípode.

Siguiendo un razonamiento similar al del ejemplo, podemos conocer la diferencia de altura entre los sitios señalados con los estadales “A” y “C” tomando como referencia el plano horizontal que pasa por la parte superior del estadal “B”. En la práctica, este plano imaginario recibe el nombre de visual o línea/eje de colimación. Por lo tanto, “A” se encuentra a (3,10 – 1,60 m) = 1,50 m de altura, “C” se encuentra a (3,10 –2,80 m) = 0,30 m de altura y la diferencia de altura entre ambos es (1,50 – 0,30 m) = 1,20 m.

De lo expuesto se deduce que a los fines de efectuar lecturas precisas debe garantizarse la perfecta horizontalidad de la línea de colimación. La manera en que los distintos niveles disponibles en el mercado logran esta horizontalidad da lugar a los diferentes tipos de nivel, aunque la gran mayoría cuenta con un anteojo y un nivel de burbuja como sus componentes fundamentales.

Estos niveles de anteojo se subdividen, a su vez, en varias categorías, dependiendo de la forma en que se usan.

1) Niveles de plano

Fueron los primeros instrumentos utilizados en las mediciones topográficas para la diferencia de altura y hoy han caído prácticamente en desuso. Se basan simplemente en un nivel de burbuja adosado a un telescopio o anteojo topográfico y un sistema de tornillos nivelantes, todo el conjunto formando una sola pieza perpendicular a su eje vertical. La línea de colimación describe un giro en un plano (de allí su nombre) horizontal. Sin embargo, la dificultad para el calado de la burbuja en radios de curvatura muy grandes resta precisión a las mediciones efectuadas con este tipo de aparatos, los cuales con el tiempo han sido reemplazados por otros con distintos mecanismos.

2) Niveles de línea a) De inclinación

A diferencia de los anteriores, en estos niveles el anteojo no está sujeto a la plataforma nivelante y la horizontalidad se logra independientemente para cada línea de colimación. Cuentan con un nivel de burbuja esférico para la nivelación del aparato con ayuda de tornillos y de un nivel de burbuja de mayor precisión, que se desplaza con el anteojo y cuyo eje debe ser paralelo, por construcción, al eje de colimación. Este nivel de burbuja posee un tornillo basculante fino, que permite que el conjunto anteojo-nivel de burbuja efectúe pequeños giros verticales, posibilitando el calado de la burbuja. El inconveniente que presentan es que el calado de esta burbuja debe efectuarse con la colimación de cada punto, proceso que consume mucho tiempo.




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b) Automáticos o auto-nivelantes

Como en los niveles de inclinación, los niveles automáticos también efectúan una nivelación grosera al estacionar el instrumento, pero no hay necesidad de nuevas manipulaciones. Esto es posible porque la línea de colimación queda automáticamente horizontal con gran exactitud en cualquier punto gracias a un mecanismo compensador (activado mediante espejos compensadores, sistemas de péndulos y otros) de modo que la nivelación definitiva se realiza automáticamente. Si bien se trata de niveles de una precisión limitada, tienen la gran ventaja de su sencillez de uso y su rapidez, por lo que son muy empleados en nivelaciones poco precisas. Los niveles automáticos se clasifican en dos tipos:

i) Ópticos: son los más comunes y emplean estadales convencionales.

ii) Digitales o electrónicos: pueden leer estadales con código de barras, obteniendo la lectura en pantalla y pudiendo almacenarla en una memoria.

3) Niveles láser

Es el tipo más sofisticado de niveles, que proyectan un rayo láser, tanto vertical como horizontal. Se dividen en niveles de plano y niveles de línea y su uso depende de la aplicación. Los niveles láser de plano generan planos verticales, horizontales u oblicuos mediante un sistema giratorio de la emisión del rayo láser y se utilizan principalmente para la nivelación de terrenos agrícolas. Los niveles láser de línea emiten un rayo fijo horizontal o vertical que permite efectuar una alineación y destacan su mayor aplicación en el control de alineaciones y pendientes.

De todos los tipos de niveles topográficos vistos, los niveles de línea automáticos ópticos son los más usados hoy en día por su sencillez, rapidez y relación costo-beneficio, con aplicaciones que van desde la edificación de viviendas, jardinería y nivelación de terrazas hasta excavaciones, construcción de cimientos y paisajismo.




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Mira: Llamada también estadal, estadía, mira topográfica o regla de campo

Instrumento que se usa en todos los procesos, pero en altimetría la menor división es el centímetro, y en el caso de tener que usar el milímetro debe ser estimado por el instrumentista. Existen diferentes miras de acuerdo a la operación a realizar y su precisión.

También se usa la mira graduada, aunque para largas distancias pueden utilizarse un teodolito. Este último método se denomina nivelación trigonométrica.

Los métodos altimétricos, llamados también métodos de nivelación, tienen como finalidad la determinación del desnivel entre dos o más puntos.

En altimetría se utilizan tres métodos para el cálculo de los desniveles que se denominan: Nivelación geométrica, Nivelación trigonométrica y Nivelación barométrica.

La nivelación geométrica es el método más exacto de la nivelación el cual se fundamenta en la obtención del desnivel por medio de visuales obligadamente horizontales, utilizando para ello los niveles y las miras. Este método de nivelación, por su exactitud, constituye el método más apropiado para establecer puntos de cotas fijas (PCF) y para otros trabajos de elevada precisión, tales como el replanteo de sistema de riego y drenaje y de las obras de fábrica requeridas por éstos. Nivelación por alturas o geométricas, es el principal y más exacto, se verifica por medio de la diferencia de las distancias de dos puntos a un plano horizontal.




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El método de nivelación trigonométrica le sigue en importancia al de nivelación geométrica y se fundamenta el desnivel por medio de visuales inclinadas se realizan con un teodolito taquímetro situado sobre uno de los puntos, a la mira que se colocará sobre el otro punto, determinando con esta operación la lectura de los tres hilos del retículo (hilo superior, medio e inferior) que se proyectan sobre la mira, así como el ángulo vertical (α) debido a la inclinación del anteojo con respecto a su posición horizontal. La nivelación trigonométrica consiste en determinar las diferencias de altura entre dos puntos, por medio de los elementos que se usan en trigonometría como ángulos y distancias en el triángulo.

La nivelación barométrica se fundamenta en la variación que experimenta la presión atmosférica debido a la diferencia de altitud de los puntos que se consideren. Por lo que puede deducirse el desnivel basándonos en la diferencia de presión que registra un barómetro cuando nos situamos sobre dicho punto. Este método es incierto por los desniveles, las variaciones meteorológicas y la densidad del aire no es constante. Su aplicación se limita a reconocimientos en zonas montañosas y exploraciones

Actividad 1 - LECTURAS

Realizar un mapa conceptual relacionado con la lectura por grupos. Debe consultar y complementar el trabajo, como definiciones de altimetría, conceptos altimétricos y demás.

3.3 ACTIVIDADES DE APROPIACIÓN DEL CONOCIMIENTO (CONCEPTUALIZACIÓN Y TEORIZACIÓN).

Actividad 2 - TALLER DE ALTIMETRIA

Deben realizar por grupos máximo de 2 personas el taller de altimetría, los cuales deben colgarlos en el black board en “evidencias, link habilitado para tal fin, altimetría”.

3.4 ACTIVIDADES DE TRANSFERENCIA DEL CONOCIMIENTO. Se organizaran en grupos de max cuatro (4) integrantes y para realizar prácticas de campo. Cada grupo realizara un informe de la práctica realizada.

Por medio de un panel de discusión interno en el grupo, los integrantes de cada grupo compartirán Y socializaran los conocimientos adquiridos en el tema.

3.5 ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN.




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Evidencias de Aprendizaje Criterios de Evaluación Técnicas e Instrumentos deEvaluación

Evidencias de Conocimiento :

Documento escrito a manera de mapa conceptual relacionado con altimetría.

Evidencias de Desempeño:

Práctica de altimetría y equipo altimétrico

Evidencias de Producto:

Elaboración de un informe escrito y un plano por grupos de un perfil dl terreno.

DIFERENCIAR LOS NIVELES DE UN TERRENO

TOMAR LOS DATOS NECESARIOS EN EL TERRENO

REPRESENTAR SOBRE UN PLANO A ESCALA, SU FORMA Y ACCIDENTES.

TRAZAR EL RECORRIDO DE UN DUCTO EN EL TERRENO

Taller y evaluación

Lista de chequeo

Lista de chequeo y sustentación



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4. RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

Materiales de formación devolutivos:(Equipos/Herramientas)

Materiales de formación(consumibles)

AMBIENTES DE APRENDIZAJE TIPIFICADOS

Talento Humano (Instructores)

ESCENARIO (Aula,Laboratorio, taller, unidad productiva) y elementos y condiciones de seguridad

industrial, salud ocupacional y medio ambiente

ACTIVIDADES DELPROYECTO

DURACIÓN(Horas)

Descripción Cantidad Descripción Cantidad Especialidad Cantidad

Realizar levantamientos topográficos de los sistemas de agua y saneamiento y elaboración de planos y esquemas

40

NivelMiraCintaJalones

1111

Hojas, Plataforma

Black board;bibliotecas

físicasy

virtuales;ambiente de aprendizaje; elaboración de planos y maquetas

Según se requiera

Instructor técnico con conocimientos en topografía

1 Ambiente de formación ambientes abiertos. .



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5. GLOSARIO DE TERMINOS

Azimut: Ángulo formado entre una línea y un meridiano, normalmente nos referimos con este término a la orientación geográfica; en este caso, la primera línea sería la proyección sobre el plano XY del vector perpendicular.Altimetría: medida de la altitud o elevación la altitud se mide sobre una superficie de referencia (datum).

Batimetría: La medida de profundidades bajo agua. Cartografía: Conjunto de técnicas utilizadas para la construcción de mapas. Coordenada: Cantidad usada para definir una posición en un sistema de referencia.

Cota: Altitud asociada a un punto.GPS: Ac r ó n im o de global positioning system, o sistema de localización global hace referencia a un sistema mediante el cual es posible estimar las coordenadas actuales de una estación en tierra mediante la recepción simultánea de señales emitidas por varios satélites (llamados en conjunto constelación GPS).Interpolación: Estimación del valor de una variable en un punto a partir de otros datos próximos se entiende que el punto problema está dentro del rango de variación de los datos disponibles. Mapa: modelo gráfico de la superficie terrestre donde se representan objetos espaciales y sus propiedades métricas, topológicas y atributivas un mapa puede ser analógico (impreso sobre papel, por ejemplo) o digital (codificado en cifras, almacenado en un ordenador y presentado en una pantalla) existen mapas métricos, diseñados para representar distancias, superficies o ángulos y mapa topológicos, diseñados para representar vecindad, inclusión, conectividad y orden.Pendiente: ángulo entre la línea normal a la superficie del terreno y la vertical la pendiente o inclinación del terreno es la derivada primera de la altitud.Topografía: descripción de las formas del terreno, es frecuente, aunque erróneo, considerar sinónimos topografía y altimetría.Cota: Es la distancia vertical desde un plano de referencia hasta un punto u objeto dado.

Altura: es la distancia vertical de un punto de la tierra respecto al nivel del mar.Cinta métrica: Instrumento utilizado para medir terrenos que consiste en una cinta graduada y enrollable de acero o de plástico con hilos de cobre o de nylon. Las más usuales 10, 25 y 50 metros.




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6. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS

B i b l i o g r a f í a

Bentabol Marinas, Carlos, La topografía, 1999, 146 (3388): 224 Dounce Villanueva.

Ferrer Torio, Rafael; La topografía en la formación curricular del ingeniero de caminos, canales y puertos

1991.

Cáceres de la Torre, Toribio; La topografía fotográfica y su aplicación a los proyectos de vías de comunicación. 1995, 53, tomo II

C i b e r g r a f í a

h t t p : / / w w w . bu ena s tareas . c o m / ensa y o s / Gl o sari o - D e - A l ti m e tria

7. CONTROL DEL DOCUMENTO (ELABORADA POR)

Ingeniero ARIEL DIONISIO REYES BALANTA

Instructor del Centro Agro empresarial y minero Regional Bolívar.

http://www.buenastareas.com/ensayos/Glosario-De-Altimetria

guia altimetria

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